Versioni origjinal nga kjo histori u shfaq në Sa revistaE.
Në vitin 2024, superpërçueshmëria – fluksi i rrymës elektrike me rezistencë zero – u zbulua në tre materiale të dallueshme. Dy raste shtrihen në kuptimin e librit shkollor të fenomenit. E treta e copëton plotësisht. “Anshtë një formë jashtëzakonisht e pazakontë e superpërçueshmërisë që shumë njerëz do të thoshin nuk është e mundur,” tha Ashvin VishwanathNjë fizikan në Universitetin e Harvardit i cili nuk ishte i përfshirë në zbulime.
Që nga viti 1911, kur shkencëtari holandez Heike Kamerlingh Onnes për herë të parë pa rezistencë elektrike të zhdukej, superpërçueshmëria ka mahnitur fizikantët. Ekziston misteri i pastër se si ndodh: fenomeni kërkon elektrone, të cilat mbajnë rrymë elektrike, për t’u bashkuar. Elektronet zmbrapsin njëri -tjetrin, kështu që si mund të jenë të bashkuara?
Pastaj ekziston premtimi teknologjik: Tashmë, superpërçueshmëria ka mundësuar zhvillimin e makinave MRI dhe koliderëve të fuqishëm të grimcave. Nëse fizikantët mund të kuptojnë plotësisht se si dhe kur lind fenomeni, ndoshta ata mund të inxhinierojnë një tel që mbivendoset energjia elektrike në kushte të përditshme sesa ekskluzivisht në temperatura të ulëta, siç ndodh aktualisht. Teknologjitë e ndryshimit të botës-rrjetet e energjisë pa humbje, automjetet që lëshojnë magnetikisht-mund të ndjekin.
Spati i fundit i zbulimeve ka ndërlikuar të dy misterin e superpërçueshmërisë dhe ka rritur optimizmin. “Duket se është, në materiale, se superpërçueshmëria është kudo,” tha Matthew YankowitzNjë fizikan në Universitetin e Uashingtonit.
Zbulimet rrjedhin nga një revolucion i fundit në shkencën e materialeve: Të tre rastet e reja të superpërçueshmërisë lindin në pajisjet e mbledhura nga çarçafë të sheshtë të atomeve. Këto materiale shfaqin fleksibilitet të paparë; Në prekjen e një butoni, fizikantët mund t’i ndërrojnë ato midis sjelljeve të kryerjes, izolimit dhe më shumë ekzotike – një formë moderne e alkimisë që ka mbingarkuar gjahun për superpërçueshmëri.
Tani duket gjithnjë e më shumë e mundshme që shkaqe të ndryshme mund të shkaktojnë fenomenin. Ashtu si zogjtë, bletët dhe dragonflies të gjithë fluturojnë duke përdorur struktura të ndryshme të krahut, materialet duket se çojnë elektronet së bashku në mënyra të ndryshme. Edhe ndërsa studiuesit debatojnë saktësisht se çfarë po ndodh në materialet e ndryshme dy-dimensionale në fjalë, ata parashikojnë që kopshti zoologjik në rritje i superpërçuesve do t’i ndihmojë ata të arrijnë një pamje më universale të fenomenit tërheqës.
Elektrone çiftimi
Rasti i vëzhgimeve të Kamerlingh Onnes (dhe superpërçueshmëria e parë në metale të tjera jashtëzakonisht të ftohta) u plas përfundimisht në 1957. John Bardeen, Leon Cooper dhe John Robert Schrieffer i kuptuar që në temperatura të ulëta, grilë atomike e ndezur e një materiali qetëson, kështu që vijnë efektet më delikate. Elektronet butësisht tërheqin protonet në grilë, duke i tërhequr ato brenda për të krijuar një tepricë të ngarkesës pozitive. Ky deformim, i njohur si fonon, mund të tërheqë në një elektron të dytë, duke formuar një “palë Cooper”. Pairsiftet e Cooper të gjithë mund të bashkohen në një entitet koherent kuantik në një mënyrë që zgjedhjet e vetme nuk munden. Supa kuantike që rezulton rrëshqet pa fërkime midis atomeve të materialit, të cilat normalisht pengojnë rrjedhën elektrike.
Teoria e Bardeen, Cooper dhe Schrieffer për superpërçueshmërinë me bazë Phonon u fitoi atyre çmimin Nobel të Fizikës në 1972. Por doli të mos ishte e gjithë historia. Në vitet 1980, fizikantët zbuluan se kristalet e mbushura me bakër të quajtura cuprates mund të mbivendosen në temperatura më të larta, ku jiggles atomike lahen fononët. Shembuj të tjerë të ngjashëm pasuan.
